走在科學前沿的北大生科

早在1918年，北京大學就開始籌建生物學系和標本館。1924年北大以此為基礎，建立了我國第一個生物標本室。1925年建立了生物學系。1952年全國高校院系調整時，北京大學、燕京大學和清華大學三校的生物學系合并，成為國內最強的生物學人才培養基地。經過40多年的發展，于1993年更名為北京大學生命科學學院。進入新世紀，在國家和學校支持下，生科院飛速發展，在學科水平提升、科研平臺搭建、高水平科研成果產出、創新性人才培養、國際學術交流等方面均取得了長足進步。
丁明孝：我所親歷的生科院發展史
■ 校報記者 胡平
1968年，丁明孝從北大生物學系本科畢業。當時正值“文革”期間，他被分配到遼寧撫順的一個酒廠工作。酒廠的工作是繁重的體力活，扛麻袋運糧食、蒸料等，都需要人工操作。丁明孝回憶說，5噸的原料蒸熟后需要冷卻到常溫，人站在八九十度熱氣騰騰的沼里，不停將原料拋灑到空中，一直降溫到二三十度?！耙獡P得很高，也要揚很長時間，在這個溫度下衣服很快會被汗漚爛，為了節省每人供應的21尺布，我們通常都光著膀子。”
“那時候的科研就是奔著解決實際問題去的?！倍∶餍言诰茝S工作的經歷稱為當時時代背景下的“科研”。從1968年到1978年，他在酒廠的工作一做就是10年。廠子以前做過啤酒，但以失敗告終。領導找到丁明孝，要求他們把啤酒做出來。丁明孝向上?；て【茝S要來生產圖紙，和其他工廠交流學習，經歷了數月的研究改進，終于成功地將啤酒做出來了。在酒廠的磨練給予丁明孝后來從事科研的理念：長期摸索，不允許失敗。
1978年，北大生物學系經歷了十年浩劫之后，面臨著重組的艱巨任務。當時生物學系成立了以陳閱增為系主任、胡壽文為臨時黨總支書記的領導班子，力求建立新的教學和科研體系，恢復正常的教學秩序和專業課程，重組專業和實驗室，提升教師的教學和學術水平。這年秋天，生物學系終于迎來了“文革”后第一批通過全國高考錄取的136名本科生和第一批通過研究生筆試面試的24名研究生。丁明孝也是這些研究生中的一員。
1978年3月，全國科學大會在北京隆重舉行，科學的春天到來。北大生物學系恢復了教研室，全系建立了10個專業和相應的教研室：植物學、動物學、細胞生物學（新建）、遺傳學、生理學、生物化學、植物生理學、生物物理學、微生物學，以及在昆蟲學基礎上1983年新建立了環境生物學專業。同時恢復了9門重要的基礎課：“動物學”“植物學”“微生物學”“生物化學”“遺傳學”“生理學”“細胞生物學”“生態學”“普通生物學”等。陳閱增、沈同、張龍翔、張宗炳、曹宗巽、吳相鈺、翟中和、楊安峰、陳守良、吳鶴齡、錢存桑、馮午、高信曾等教授成為基礎課教學的組織者和主講人。
丁明孝攻讀研究生時所在專業的前身是畜牧獸醫專業，主要研究動物病毒和動物疾病，1978年后改名為細胞生物學。丁明孝的研究方向是病毒和細胞的關系。要想看到病毒必須使用電鏡，而當時整個北大只有一臺古老的電鏡可供使用，所以他有時也會去中科院租用電鏡。
科研條件雖然艱苦，但闊別校園多年，大家對知識“如饑似渴”。當時老師和學生“立法三章”：第一，難得有做科研的機會，節假日不要休息；第二，晚上12點以前不要休息；第三，女同學盡量不要生孩子。這些要求在今天看來顯得苛刻，但那時老師和學生都倍加珍惜失而復得的學習機會。有好幾個大年三十，丁明孝都是在實驗室度過的。
正是在這樣的科研環境下，北大生物學系取得了令人敬佩的成果。1978年張龍翔的“豬胰島素晶體結構的測定”獲全國科學大會獎。1986年林昌善、張宗炳、蔡曉明、夏曾銑合作的“粘蟲發生的規律的理論及其應用研究”獲國家教委科技進步獎二等獎。同年，王平、潘文石、曹煒、邵紹源、唐兆亮合作的“小鴨病毒性肝炎防治”獲國家教委科技進步獎二等獎；翟中和、丁明孝、何大澄、戎憲輝、王曉合作的“核內DNA病毒在細胞質內的發生”獲國家教委科技進步獎一等獎。
1993年11月，生物學系更名為生命科學學院。隨著“211工程”“985工程”項目的啟動，以及《國家中長期教育改革與發展規劃綱要（2010-2020 年）》的頒布，國家對教育的期望和大力支持促使北大，同樣也使生命科學學院進入了前所未有的發展時期。朱玉賢、陳章良、李毅、安成才、趙進東、王憶平等一批留學歸來的青年學者進入北大，為生科院注入了活力。
此時丁明孝身為生科院主管科研的副院長，在他看來，生科院依舊面臨著青黃不接的問題。1952年北大生物學系從清華、燕京等大學匯聚了當時最優秀的生物學家。而隨著老先生們逐漸退休，接力棒該交給誰？青年學者們的研究領域都扎堆到植物基因工程，其他專業的延續與發揚又該如何繼續？這成了丁明孝的一個心結。
2002年，丁明孝出任生命科學學院院長。這一屆領導班子做了一個大刀闊斧的改革：解散教研室。1993年生科院由系轉院，原有的13個教研室調整為6個系，教研室主任也變成了系主任，由系主任進行管理工作。開展導師制，充分發揮個人的決定權，調動研究的積極性。同年，學院還制訂了五年發展規劃，3個“五年計劃”后爭取達到新加坡國立大學和日本東京大學生物學部的水平。
王世強：北大生科——從腳下到遠方
■ 校報記者 霍佳儀
“相比于國內其他高校的生物學院系，北大的生物學系可以說是國內建立最早、底蘊最豐厚的了。”談起北大生科院的歷史，王世強說。1986年他剛入校時，“遺傳學家李汝琪、昆蟲學家張宗炳、生理學家趙以炳、生化學家沈同、動物學家陳閱增等一批老先生還在北大授課或指導學生?？上覀冞@一級沒有趕上他們上的基礎課，但給我們授課的老師大都是他們的學生，經常給我們講起老先生們的教育理念、治學精神和生活軼事，我們耳濡目染，受到先生們很多影響。比如，生理學老師陳守良教授經常給我們提到趙以炳先生對他們說過的話：‘大學老師要愛科學又要愛學生’‘考試出題的時候要合上書，自己記不住的東西不要去考學生’”。老先生們一直非常重視實踐與理論相結合。陳守良老師說過：“我的課可以不聽，但實驗一定要做。”現在北大的生理課依然是理論課與實驗課同步安排。老先生們的教育理念通過一代代學人保持下來，形成了北大特色和傳統。
北大生科院的專業設置也隨著人才培養的需要經歷著改革和變遷。王世強初入燕園時，北大生物學系有生物化學、生理學、生物物理學、細胞生物學、遺傳學、植物學、植物生理學、生態學等專業。按照教育部教學指導委員會“寬口徑，厚基礎”的指導意見，生科院從1999級開始，取消了原來的這些細分專業，改成現在的生物科學和生物技術兩個專業。改革后，生物科學和生物技術專業的學生都要學習更廣博的基礎課和專業課，培養更廣闊的視野和更開闊的思路，能夠運用多學科知識和理論解決問題，如此一來，日后選擇研究方向、尋找專業興趣就會更加自由，也能適應生命科學的快速發展以及由此產生的新學科、交叉學科。
“北大生科院不論和別的院系比，還是和兄弟院校的生科院相比，發展都是非?？斓摹Ｉ鲜兰o90年代學院每年發表論文五六十篇，但只有幾篇發表在國際主流的專業期刊。現在每年發表近200篇，平均影響因子從原先不足1到現在破9，還會有六七篇發表在《自然》《科學》或《細胞》上，這反映了我國生命科學研究30年來的飛躍發展?！蓖跏缽娬f。
支撐這個科研實力的是北大生科院擁有的雄厚科研資金和先進研究技術。生科院現有2個國家重點實驗室，1個教育部重點實驗室，5個國家重點學科和8個博士學科點。另外還有與清華大學聯合組建的生命科學聯合中心、與清華大學和北京生命科學研究院聯合培養博士研究生項目（PTN）、麥戈文腦科學研究所等。生科院的公共儀器中心配備了各種先進的生命科學研究設備和以博士為主的研究技術服務團隊，令國外同行贊羨不已。
談到對生科院學生的期許，王世強表示：“生命科學發展前景很好，現在國內的資金、技術、設備都不比國外差。北大完全有能力、有條件培養出世界一流的生命科學人才?！闭劦疆斍罢谶M行的一流大學、一流學科建設，他說：“一流大學需要在很多方面達到國際先進水平、具有國際影響力，但我認為最核心的標志是培養了一流人才。如果我們培養的人才有相當比例成為世界一流大學、一流研究機構、一流跨國公司的中堅力量，表示我們真的世界一流了?！?br>“當初之所以選擇生物學專業，是因為我們中學生物老師說21世紀是生物學的世紀?！蓖跏缽娬f?！?1世紀是生命科學的世紀”仿佛已經成了生物學界的一個“段子”，流傳30多年了。21世紀即將過去五分之一，生命科學的世紀真的會到來嗎？王世強認為：“這幾年就會到來，我已經聽到了腳步聲。”
“雖然與信息技術給社會帶來的變革相比，生命科學和生物技術原先基數較小，但近30年來，生命科學是以指數態勢發展的。一旦帶來可察覺的社會影響，就會很快帶來社會和產業變革?！蓖跏缽娨曰蚪M測序為例向記者解釋道：人體約有2.5萬個基因。從上世紀末到本世紀初，人類基因組測序工作由世界多個國家通力合作多年才完成，其中中國完成了占人類整個基因組1%的測序工作，那也是值得自豪的事情。而現在，測完一個人的基因組只需不到1000美元，未來將很快逼近100美元。這就是生命科學發展的摩爾定律。當普通百姓都可以負擔得起自己的基因組測序，那么測序將很快成為醫院診療疾病、乃至個人健康管理的“標配”，基于基因組信息分析的個人健康管理軟件就會有數以億計的用戶，現在無法想象的應用可能性就會被激發出來，轉化為社會需求和新型產業，孕育巨大的市場。由此帶來的變革甚至會比信息技術更加徹底地影響人類的生活模式。
生命科學和生物技術在未來的應用蘊藏著無限可能性。王世強說：“如果說我會很快相對被動地成為生命科學世紀的見證者，我作為一個老師更愿意鼓動文理各科的同學們從不同角度準備好自己，主動地成為這個時代變革的參與者、推動者、引領者?！?br>李晴：見證北大生科新發展
■ 校報記者 智翠娜
“我曾經的夢想是去宇宙飛船做太空生物學家，因為探索生命的本質，是很奇妙的事情”，抱著對生命的好奇心，懷揣科學家的夢想，1997年李晴進入生命科學學院生物化學與分子生物學專業學習，在燕園度過9年，獲得學士和博士學位。2012年她從美國梅奧醫學院癌癥中心再次回到燕園，成為北京大學生命科學學院和北大-清華生命科學聯合中心的研究員。
說起自己親歷的北大生命科學的學科發展，李晴說：“北大生物化學專業成立時間很早，分子生物學專業的發展要晚得多。入學時，我們還分6個專業，隨著現代生命科學的發展，專業的界限越來越模糊，現在本科階段已經不分專業了?！薄霸诋敃r，低年級不同專業的基礎課內容相似，到高年級的時候課程才有所側重，有不同的限選課，比如生化專業會選修“酶學”“免疫學”等，而生物技術專業則會有一些經濟類課程。生科選課的自由度一向比較高，同學們可以根據自己的興趣選課，而現在這個自由度可以更高，滿足同學們的個性化發展?！?br>本科三年級時李晴加入了朱玉賢老師的實驗室?！斑M入實驗室后，我發現自己非常喜歡做實驗的感覺。那時候朱老師實驗室有一棵不衰老的豌豆模型，正在研究其背后的機制。我覺得特別有趣，并且從那時起對植物頂端分生組織干細胞的維持開始著迷?！崩钋绺嬖V記者，這也是后來她決定研究生繼續留在朱老師實驗室的原因，“我的課題在朱老師實驗室算是稍微有些另類，朱老師的主要研究方向是棉花纖維發育，但朱老師很支持我按照自己的研究興趣折騰一些不一樣的東西”。
李晴說道：“當時，還有不少實驗室需要反復清洗重復利用移液器的tip頭，但朱老師實驗室已經不需要重復利用，而且還可以用到比較昂貴的試劑盒，比如提質粒的試劑盒。當然我們還是需要自己配試劑，需要重復利用試劑盒配的柱子?！薄艾F在北大的實驗室條件普遍都已經非常好，我的學生已經不需要重復利用此類柱子了。從硬件來講，生科院的實驗室現在已經和國際水平沒有差異?？蒲泄澴嘁脖纫郧翱斓枚?，競爭也激烈得多，研究成果也處于世界前沿。”
當時，請海外專家來講學還不容易。令李晴印象深刻的是饒毅等老師組織的BIO2000課程。眾多不同領域出色的華人科學家前來授課，他們不僅講基礎知識，還分享最前沿的科學進展。李晴認為這對當時的學生來說不啻打開了一扇科學的窗戶，一窺外面精彩的世界。那時，課程BIO2000需要北大、清華和中科院3個單位聯合組織才能開設；而現在，隨著不同領域眾多學者的回歸，北大生科院已經可以開設各種前沿課程，這門課也完成了其歷史使命。此外，現在的學術交流非?；钴S，學院、中心都積極邀請處在科研前沿的學者作學術報告，學生可以去國外做短期交流、參加學術會議，這些都極大地提高了同學們的學術素養和眼界。
目前，李晴課題組致力于研究染色質復制和表觀遺傳信息傳遞的分子機制，以酵母和哺乳動物細胞為模式，從DNA復制偶聯的核小體組裝入手，研究染色質復制參與調節基因組穩定性及表觀遺傳信息傳遞等方面的機制。此外，她還主講“分子生物學”“表觀遺傳學”等課程。從學生成長為老師，李晴深感“責任重大”，她的實驗室非常樂意接受本科生，從學生的角度出發，鼓勵他們自由探索，引導他們正確發展，努力培養他們的科學素養，也非常支持他們的多元化發展，幫助他們實現理想。“學生能加入到我的實驗室，一起度過這些時光，也是一種非常好的緣分?！辈稍L中，李晴特別提到與學生做科研的種種樂趣。
談到學院近年來的發展，李晴最大的感觸主要有這幾點：第一，國家和學校對科研支持力度的增加；第二，研究生數量的增多；第三，公共儀器平臺的完善和發展，專業技術人員和先進儀器對科研發展重要的輔助作用；第四，學術交流比以前更加活躍，高水平學術報告日益增多，學生出國交流、參加國際會議等活動更加頻繁。從各個層面上學院發生了翻天覆地的變化，有力地促進了科研的發展。
“從學生到教師，我在燕園學習工作了15年，目睹了北大生命科學學科快速發展的階段，并且很幸運參與其中?！崩钋缯f，“20年來生科的發展取得了令人矚目的成績，我們還要繼續努力，期待生科更大的發展！祝福生科！”